Под чувствителност се разбира способността на анализатора да реагира на действието на адекватен стимул, да го усети. Специални психологически и физиологични изследвания показват, че адекватен стимул предизвиква усещане, когато интензивността на неговото действие достигне определено ниво, праг.
Под праговата сила на стимула усещането не предизвиква. Следователно прагът на усещане е нивото на интензивност на стимула, който може да предизвика усещане.
Правете разлика между абсолютния праг и прага на дискриминация или диференциала.
Абсолютният праг може да бъде долен или горен. Долният праг характеризира минималната сила на стимула, който може да предизвика усещане у човек. Този праг характеризира степента на чувствителност на анализатора към адекватен стимул, той може да бъде измерен.
Ако стойността на абсолютния праг е отбелязана с буквата „P“, а абсолютната чувствителност е отбелязана с буквата UE“, тогава връзката между абсолютната чувствителност и абсолютния праг може да се изрази с формулата E = 1/P . Например, ако човек чуе тиктакането на часовник на разстояние 5 метра, тогава прагът на неговата слухова чувствителност е: E = 1/5. Ако човек различи тиктакането на часовник на разстояние 8 метра, тогава долният праг на слухово усещане е равен на: E = 1/8. Следователно прагът на чуване на втория човек е по-добър от този на първия.
Горният праг на чувствителност е и максималната сила на дразнителя, която предизвиква адекватно усещане. По-нататъшното увеличаване на силата му причинява неадекватно усещане - болезнено или друго.
Абсолютната чувствителност и стойността на прага на усещане са в обратна зависимост. Колкото по-висока е чувствителността, толкова по-нисък е прагът на чувствителност и обратно, при слаба чувствителност, прагът на усещане се повишава. Тоест, необходим е по-голям интензитет на стимула, за да предизвика усещане.
Прагът на чувствителност зависи от много индивидуални характеристикичовешки - вродени (вид нервна система, чувствителност на анализатора) и придобити (работа, условия на възпитание, здравословно състояние). Подходящите условия на живот, труд и възпитание допринасят за развитието на чувствителността, а неблагоприятните водят до нейното притъпяване.
Разликата между горния и долния абсолютен праг характеризира диапазона на човешката чувствителност. В напреднала възраст този диапазон значително намалява.
В допълнение към абсолютния праг има и праг на дискриминация или диференциален праг.
Състои се в способността да се усеща най-малката разлика в интензитета на два активни дразнителя, да се разграничават стимулите по силата им, да се разграничават по сила от слаби към по-силни. Изследванията показват, че диференциалната чувствителност, способността да се разграничава интензивността на стимулите, е естествена.
Френският физик П. Бугер доказва, че забележимата разлика в яркостта на светлината е постоянна стойност. Тя е равна на 1/100 от яркостта на оригиналната стойност на яркостта. Така че, за да забележите разликата в яркостта между всяка светлина и светлина от 200 вата, е необходимо тя да се увеличи с 1/100 от яркостта си. Това ще бъде яркостта на светлината при 202 вата.
Немският физиолог Е. Вебер показа, че усещането за разлика в теглото на два обекта е равно на 1/30 от теглото на оригиналния обект. Например, за да усетите разликата в теглото на 100 грама от друго тегло, е необходимо да добавите 1/30 от това тегло към 100 грама, тоест 3,4 грама.
Доказано е постоянството на съотношението на разликата между оригиналния и приравнения към него друг стимул; при тези условия можете да усетите разликата в интензивността.
Този закон важи и за други анализатори. За звуковата чувствителност тази разлика е 1/10, за вкусовата чувствителност - 1/6-1/10, за обонятелната - 1/4-1/3.
Чувствителността към разликата в силата на стимулите, както и абсолютната чувствителност са в обратна зависимост. При висока чувствителност неговият праг е по-малък, а при ниска чувствителност е по-голям, тоест стойността на разликата в първия случай ще бъде по-малка, във втория - по-голяма.
Физиологичната основа на диференциалния праг е процесът на инхибиране.
Чувствителност към разграничаване на силата на стимулите има голямо значениев много видове професионални дейности - музика, готварство, в обработката на материали - дърво, метал, пластмаса.
Усещането за силата на стимула може да се повишава и намалява. Намаляването на чувствителността се причинява от адаптация, т.е. адаптиране на сетивния орган към стимули.
Органът на зрението, адаптирайки се към ярка светлина, намалява чувствителността, а на тъмно се увеличава повече от 200 000 пъти. Феноменът на адаптация се проявява забележимо в тактилната, обонятелната, слуховата чувствителност. При болка и статична чувствителност адаптацията се проявява много по-малко.
Адаптирането на анализатора към силата на стимула има положителна и отрицателна стойност. В някои случаи намаляването на усещането за силата на стимула допринася за живота (адаптиране към силата на звука, лека адаптация към позицията на тялото в пространството), а в други има значителна вреда (обонятелна адаптация при условия на обгазена среда).
За разлика от адаптирането на анализатора към стимула, има повишаване на чувствителността или сенсибилизация към стимула. Ако усърдно, внимателно се вглеждате, слушате, вкусвате, тогава чувствителността към свойствата на обектите и явленията става по-ясна, по-ярка - обектите и техните качества се различават много по-добре.
Дейността на анализаторите се проявява в тяхното взаимодействие. Това взаимодействие се проявява по различни начини. В някои случаи има взаимодействие или синестезия на усещанията, например усещане за „цветен“ звук („звън на малини“), топлината на цветовете - „студени“ или „топли“ тонове и др., и в други случаи се усеща повишаване или намаляване на чувствителността на някои стимули към други.
Доказано е, че светлината повишава слуховата чувствителност, а слабите звуци повишават зрителната чувствителност, обливайки главата студена водаповишава чувствителността към червено и др.
Чувствата имат последица. Това явление се обяснява с известна инертност на нервните процеси, което води до факта, че усещането на стимула (зрителен, тактилен, слухов и др.) Продължава известно време след прекратяване на неговото действие. Усещането за светлина, например, продължава известно време, когато лампата е изключена, натискът на предмет върху рамото продължава известно време, след като е бил отпуснат. При зрителната чувствителност последействието в анализатора се проявява в последователни образи, в смесване на цветове.
Долният праг на усещанията -най-малкото количество стимул, което предизвиква едва доловимо усещане. Горният праг на усещанията -максималната стойност на стимула, която анализаторът е в състояние да възприеме адекватно. Диапазон на чувствителност -интервалът между долния и горния праг на усещанията.
Диференциален праг -най-малката разлика между стимулите, когато разликата между тях все още е уловена (закон на Вебер).
Работен праг -количеството разлика между сигналите, при което точността и скоростта на дискриминация достигат максимум. Стойността на работния праг е 10-15 пъти по-голяма от стойността на диференциалния праг.
Времеви праг -минималната продължителност на излагане на стимул, необходима за възникване на усещане.
Латентният период на реакцията -интервалът от време от момента на подаването на сигнала до момента на възникване на усещането.
инерция -времето на изчезване на усещането след края на експозицията.
За да се повлияе ефективно на човек, е необходимо да се вземат предвид характеристиките на неговите анализатори, които се определят емпирично (например промяна в скоростта на речта) или вече са определени и фиксирани в специална литература. Известно е например, че инерцията на зрението при нормален човек е 0,1-0,2 секунди, така че продължителността на сигнала и интервалът между появяващите се сигнали не трябва да бъде по-малък от времето за запазване на усещанията, равно на 0,2. -0,5 сек. В противен случай скоростта и точността на отговора ще се забавят, тъй като по време на пристигането на нов сигнал човек все още ще има изображение на предишния.
В процеса на общуване - усещането на човек от човек - също има инерция, диктуваща своя "закон": докато виждате, че възприемането на вашия "стар" образ е все още прясно в паметта ви, не стремете се бързо и обсесивно да се проявите в ново качество: това се дължи на факта, че няма да последва адекватна реакция и колкото по-впечатляващ е човекът, върху когото е направено въздействието, толкова по-инертен ще реагира на промените.
Чувствата и тяхната адекватност, или, с други думи, психологическите способности на човек да получава информация, са най-важни в дейността на тези хора, чиято работа изисква висока степенточност: инженери, лекари и др.
Чувствителността на анализаторите не е постоянна и се променя под влияние на физиологични и психологически условия. Сетивните органи имат свойството тела,или адаптация.Адаптацията може да се прояви както като пълно изчезване на усещането при продължително излагане на стимул, така и като намаляване или повишаване на чувствителността под въздействието на дразнител.
Интензивността на усещанията зависи не само от силата на стимула и нивото на адаптация на рецепторите, но и от стимулите, които в момента въздействат на други сетивни органи. Нарича се промяна в чувствителността на анализаторите под въздействието на дразнене на други сетивни органи взаимодействието на усещанията.Взаимодействието на усещанията се проявява в повишаване и намаляване на чувствителността: слабите стимули повишават чувствителността на анализаторите, а силните я намаляват.
Взаимодействието на усещанията се проявява в явленията на сенсибилизация и синестезия. Сенсибилизация(лат. sensibilis - чувствителен) - повишена чувствителност на нервните центрове под въздействието на дразнител. Сенсибилизацията може да се развие не само чрез използване на неблагоприятни стимули, но и чрез упражнения. Така музикантите развиват висока слухова чувствителност, дегустаторите развиват обонятелни и вкусови усещания. синестезия -това е появата под въздействието на дразнене на един анализатор на усещане, характерно за друг анализатор. Така че, когато е изложен на звукови стимули, човек може да изпита визуални образи.
Възприятието, неговите видове и свойства
Възприятието е цялостно отражение на обекти и явления от обективния свят с тяхното пряко въздействие в момента върху сетивата.Заедно с процесите на усещане, възприятието осигурява пряка сетивна ориентация в околния свят. Възприятието е резултат от дейността на системата от анализатори; включва подбор на комплекса от въздействащи характеристики на основните и най-значимите, с едновременно отвличане на вниманието от несъщественото. Възприятието позволява да се създаде цялостна картина на реалността, за разлика от усещанията, които отразяват индивидуалните качества на реалността.
Тъй като възприятието изисква съчетаване на основните съществени характеристики и съпоставяне на възприетото с миналия опит, възниква феноменът. стереотипизиране.Стереотипът е определено, устойчиво за определен период от време представяне на обект или явление.
Възприятието е субективно, тъй като хората възприемат една и съща информация по различни начини, в зависимост от своите интереси, нужди, способности и т.н. Зависимостта на възприятието от минал опит, от общото съдържание на умствената дейност на човека и неговите индивидуални характеристики се нарича аперцепция.
Перцептивни свойства
Интегритет -вътрешна органична връзка на частите и цялото в изображението. Това свойство се проявява в два аспекта: а) обединението на различни елементи в едно цяло; б) независимостта на образуваното цяло от качеството на съставните му елементи.
Обективност -обектът се възприема от нас като отделен в пространството и времето отделен физическо тяло. Това свойство се проявява най-ясно във взаимната изолация на фигурата и фона.
Обобщение -присвояване на всяко изображение на определен клас обекти.
постоянство -относително постоянство на възприятието на образа. Нашето възприятие в определени граници запазва техния размер, форма и цвят за параметрите, независимо от условията на възприемане (разстояние до възприемания обект, условия на осветление, ъгъл на възприятие).
Смисленост -връзка с разбирането на същността на предметите и явленията чрез процеса на мислене.
Селективност -преференциален избор на едни обекти пред други в процеса на възприемане.
Възприятието се разделя на следните видове:
възприемане на обекти и явления от околния свят;
възприемане на човек от човек;
възприемане на времето;
възприятие на движенията;
възприемане на пространството;
възприемане на дейността.
Възприятия време, движениеи пространство -това са сложни форми на възприятие, които имат множество характеристики: дългосрочно - краткотрайно, голямо - малко, високо - ниско, далечно - близко, бързо - бавно. Възприятие дейностиподразделени по вид: художествени, технически, музикални и др.
Възприятията са насочени навън(възприемане на обекти и явления от външния свят) и вътрешно насочени(възприятие собствени мислии чувства).
Според времето на възникване на възприятието биват релевантнии неуместен.
Възприятието може да бъде погрешно (илюзорно).Илюзията е изкривено възприемане на реално съществуваща реалност. В дейността на различни анализатори се откриват илюзии. Най-известни са зрителните илюзии, които имат различни причини: практически опит, характеристики на анализаторите, промени в познати условия. Например, поради факта, че вертикалното движение на очите изисква повече усилия от хоризонталното движение, възниква илюзията за възприемане на прави линии с еднаква дължина, подредени по различен начин: струва ни се, че вертикалните линии са по-дълги от хоризонталните.
Възприятието може да бъде не само погрешно, но и неефективно. Емпирично може да се убеди, че нивото на възприемане на текста при четене чрез говорене на глас е много по-ниско, отколкото при четене на себе си. Факт е, че честотната лента на слуха е по-ниска от честотната лента на зрението.
Усещането и възприятието са процеси, чиято острота може да се развие чрез работа върху себе си и изпълнение на серии специални упражнения. За да тренирате окото, се препоръчва да практикувате няколко дни, като разделяте права линия наполовина върху чист (неподплатен) лист хартия. Ежедневно трябва да се извършват 10 упражнения и да се записва големината на отклоненията.
За да увеличите скоростта на четене и да се отървете от навика да казвате това, което четете, можете да използвате следното упражнение: в продължение на няколко дни четете три минути на себе си художествен текст, казвайки на глас следното: „едно, две, три“. Това е необходимо, за да се предотврати произношението на текста.
Развитието на възприятието е от голямо значение за учебни дейности. Развитото възприятие помага да се асимилира по-голямо количество информация с по-малко енергийни разходи.
Глава 2
Боб Нелсън
Най-често спектралните анализатори се използват за измерване на много малки сигнали. Това може да са известни сигнали, които трябва да бъдат измерени, или неизвестни сигнали, които трябва да бъдат открити. Във всеки случай, за да подобрите този процес, трябва да сте наясно с методите за увеличаване на чувствителността на спектралния анализатор. В тази статия ще обсъдим оптималните настройки за измерване на сигнали с ниско ниво. Освен това ще обсъдим използването на корекция на шума и функции за намаляване на шума на анализатора, за да увеличим максимално чувствителността на инструмента.
Среден собствен шум и стойност на шума
Чувствителността на спектралния анализатор може да бъде намерена в неговите спецификации. Този параметър може да бъде и от двете средно нивособствен шум ( ДАНЛ), или шумово число ( NF). Средният шумов под е амплитудата на шумовия под на спектралния анализатор в даден честотен диапазон с 50 ома входно натоварване и 0 dB входно затихване. Този параметър обикновено се изразява в dBm/Hz. В повечето случаи осредняването се извършва в логаритмична скала. Това намалява показаното средно ниво на шума с 2,51 dB. Както ще научим от дискусията по-долу, това е намаляването на шума, което отличава средния шумов под от стойността на шума. Например, ако в технически спецификацииАнализаторът показва стойността на средното ниво на собствен шум - 151 dBm / Hz в лентата на пропускане на IF филтъра ( RBW) 1 Hz, след което с помощта на настройките на анализатора можете да намалите собственото ниво на шума на устройството поне до тази стойност. Между другото, CW сигнал, който има същата амплитуда като шума на спектралния анализатор, ще бъде измерен 2,1 dB над нивото на шума поради сумирането на двата сигнала. По същия начин, наблюдаваната амплитуда на подобни на шум сигнали ще бъде с 3 dB по-висока от нивото на шума.
Присъщият шум на анализатора има два компонента. Първият от тях се определя от стойността на шума ( НФ ак), а вторият е топлинен шум. Амплитудата на топлинния шум се описва с уравнението:
NF=kTB,
където к= 1,38×10–23 J/K - константа на Болцман; T- температура (K); бе честотната лента (Hz), в която се измерва шумът.
Тази формула определя енергията на топлинния шум на входа на спектрален анализатор с товар от 50 Ω. В повечето случаи честотната лента се намалява до 1 Hz, а при стайна температура изчислената стойност на топлинния шум е 10log( kTB)= -174 dBm/Hz.
В резултат на това стойността на средното ниво на собствения шум в честотната лента от 1 Hz се описва с уравнението:
ДАНЛ = –174+НФ ак= 2,51 dB. (един)
Освен това,
НФ ак = ДАНЛ+174+2,51. (2)
Забележка.Ако за параметъра ДАНЛизползва се средноквадратично осредняване на мощността, терминът 2,51 може да бъде пропуснат.
Така стойността на средното ниво на собствения шум –151 dBm/Hz е еквивалентна на стойността НФ ак= 25,5 dB.
Настройки, влияещи върху чувствителността на спектралния анализатор
Коефициентът на усилване на спектралния анализатор е равен на единица. Това означава, че екранът е калибриран спрямо входния порт на анализатора. Така, ако на входа се приложи сигнал с ниво от 0 dBm, измереният сигнал ще бъде равен на 0 dBm плюс/минус грешката на инструмента. Това трябва да се вземе предвид, когато се използва входен атенюатор или усилвател в спектралния анализатор. Включването на входния атенюатор кара анализатора да увеличи еквивалентното усилване на етапа IF, за да поддържа калибрираното ниво на екрана. Това от своя страна повишава нивото на шума със същото количество, като по този начин поддържа същото съотношение сигнал/шум. Това важи и за външен атенюатор. Освен това е необходимо да се преизчисли лентата на пропускане на IF филтъра ( RBW) по-голяма от 1 Hz чрез добавяне на термина 10log( RBW/един). Тези два термина ви позволяват да определите нивото на шума на спектралния анализатор при различни стойности на затихване и честотна лента на разделителната способност.
Ниво на шум = ДАНЛ+ затихване + 10log( RBW). (3)
Добавяне на предусилвател
Вграденият или външен предусилвател може да се използва за намаляване на присъщия шум на спектралния анализатор. Обикновено в таблиците с данни ще бъде изброена втора стойност за средния шумов под, включително вградения предусилвател, и всички горни уравнения могат да бъдат използвани. Когато се използва външен предусилвател, може да се изчисли ново средно ниво на шума чрез каскадно уравнения на показателя на шума и приемане на усилването на спектралния анализатор за единица. Ако разгледаме система, състояща се от спектрален анализатор и усилвател, получаваме уравнението:
NF система = NF предус+(НФ ак–1)/G предус. (4)
Използване на стойност НФ ак= 25,5 dB от предишния пример, усилване на предусилвателя 20 dB и стойност на шума 5 dB, можем да определим общата стойност на шума на системата. Но първо трябва да преобразувате стойностите в съотношение на мощности и да вземете логаритъма на резултата:
NF система= 10log(3,16+355/100) = 8,27 dB. (5)
Сега можете да използвате уравнение (1), за да намерите нов среден шумов под с външен предусилвател, като просто замените НФ акна NF система, изчислено в уравнение (5). В нашия пример предусилвателят значително намалява ДАНЛ-151 до -168 dBm/Hz. Това обаче не се дава безплатно. Предусилвателите са склонни да имат голяма степен на нелинейност и ниска точка на компресия, което ограничава способността за измерване на сигнали с високо ниво. В такива случаи вграденият предусилвател е по-полезен, тъй като може да се включва и изключва според нуждите. Това важи особено за автоматизираните системи за управление и измерване.
Досега обсъждахме как честотната лента на IF филтъра, атенюатора и предусилвателя влияят върху чувствителността на спектралния анализатор. Повечето съвременни спектрални анализатори имат методи за измерване на собствения си шум и коригиране на резултатите от измерването въз основа на получените данни. Тези методи се използват от много години.
Корекция на шума
Когато се измерват характеристиките на определено тествано устройство (DUT) със спектрален анализатор, наблюдаваният спектър е сумата от ктб, НФ аки входен сигнал TU. Ако DUT е изключен и товар от 50 ома е свързан към входа на анализатора, спектърът ще бъде сумата ктби НФ ак. Тази следа е собственият шум на анализатора. Като цяло корекцията на шума се състои от измерване на вътрешния шум на спектралния анализатор с голяма средна стойност и съхраняване на тази стойност като „корекционна следа“. След това свързвате тестваното устройство към спектралния анализатор, измервате спектъра и записвате резултатите в „измерената следа“. Корекцията се извършва чрез изваждане на "корекционната следа" от "измерената следа" и показване на резултатите като "резултатна следа". Тази следа е "DOT сигнал" без допълнителен шум:
Резултатна следа = измерена следа - коригираща следа = [DOT сигнал + ктб + НФ ак]–[ктб + НФ ак] = TR сигнал. (6)
Забележка.Всички стойности бяха преобразувани от dBm в mW преди изваждане. Получената следа е в dBm.
Тази процедура подобрява показването на сигнали с ниско ниво и позволява по-точни измервания на амплитудата чрез елиминиране на грешката, свързана с присъщия шум на спектралния анализатор.
На фиг. 1 показва сравнително прост метод за коригиране на шума чрез прилагане на математически следи. Първо, подът на шума на спектралния анализатор се осреднява с входно натоварване, резултатът се съхранява в трасе 1. След това DUT се свързва, входният сигнал се улавя и резултатът се съхранява в трасе 2. Сега можете да използвате математика - изваждане на две следи и поставяне на резултатите в трасировка 3. Както виждате, корекцията на шума е особено ефективна, когато входният сигнал е близо до нивото на шума на спектралния анализатор. Сигналите с високо ниво съдържат много по-малко шум и корекцията няма забележим ефект.
Основният недостатък на този подход е, че всеки път, когато промените настройките, трябва да изключите тестваното устройство и да свържете товар от 50 ома. Методът за получаване на "корекционна следа" без изключване на DUT е да се увеличи затихването на входния сигнал (напр. със 70 dB), така че шумът на спектралния анализатор значително да надвишава входния сигнал и да се съхранят резултатите в " следа за корекция". В този случай "корекционната следа" се дава от уравнението:
Корекция следа = TR сигнал + ктб + НФ ак+ атенюатор. (7)
ктб + НФ ак+ атенюатор >> TU сигнал,
можем да пропуснем термина "сигнал TR" и да заявим, че:
Следа за корекция = ктб + НФ ак+ атенюатор. (осем)
Изваждайки известната стойност на атенюатора от формула (8), можем да получим оригиналната "корекционна следа", която беше използвана в ръчния метод:
Следа за корекция = ктб + НФ ак. (9)
В този случай проблемът е, че "корекционната следа" е валидна само за текущите настройки на инструмента. Промяната на настройки като централна честота, обхват или честотна лента на IF филтъра прави стойностите, съхранени в "корекционната следа", неправилни. Най-добрият подход е да знаете стойностите НФ аквъв всички точки на честотния спектър и прилагането на "корекционната следа" при всяка настройка.
Намаляване на шума
Сигналният анализатор Agilent N9030A PXA (Фигура 2) има уникална функция за намаляване на шума (NFE). Коефициентът на шум на анализатора на сигнала PXA в целия честотен диапазон на инструмента се измерва по време на производството и калибрирането. След това тези данни се съхраняват в паметта на инструмента. Когато потребителят включи NFE, измервателният уред изчислява "корекционна следа" за текущите настройки и съхранява стойностите на шума. Това елиминира необходимостта от измерване на вътрешния шум на PXA, както беше направено в ръчната процедура, което значително опростява корекцията на шума и спестява време, изразходвано за измерване на шума на инструмента при промяна на настройките.
Във всеки от описаните методи топлинният шум се изважда от "измерената следа" ктби НФ ак, което ви позволява да получите резултати под стойността ктб. Тези резултати може да са надеждни в много случаи, но не във всички. Доверието може да намалее, когато измерените стойности са много близки или равни на присъщия шум на инструмента. Всъщност резултатът ще бъде безкрайна стойност в dB. Практическото прилагане на корекцията на шума обикновено включва въвеждане на прагово или градуирано ниво на изваждане близо до собствения шумов под на инструмента.
Заключение
Разгледахме някои методи за измерване на сигнали с ниско ниво със спектрален анализатор. По този начин открихме, че чувствителността на измервателния уред се влияе от честотната лента на IF филтъра, затихването на атенюатора и наличието на предусилвател. Техники като математическа корекция на шума и намаляване на собствения шум могат да се използват за допълнително увеличаване на чувствителността на инструмента. На практика може да се постигне значително повишаване на чувствителността чрез елиминиране на загубите във външни вериги.
Интензивността на усещанията зависи не само от силата на стимула и нивото на адаптация на рецептора, но и от стимулите, които в момента засягат други сетивни органи. Нарича се промяна в чувствителността на анализатора под въздействието на дразнене на други сетивни органи взаимодействие на усещанията.
Всички наши анализаторни системи са в състояние да си влияят в по-голяма или по-малка степен. В същото време взаимодействието на усещанията, подобно на адаптацията, се проявява в два противоположни процеса: повишаване и намаляване на чувствителността. Общата закономерност тук е, че слабите стимули увеличават, а силните намаляват чувствителността на анализаторите по време на тяхното взаимодействие. Повишаването на чувствителността в резултат на взаимодействието на анализаторите и упражненията се нарича сенсибилизация.
Физиологичният механизъм на взаимодействие на усещанията е процесите на облъчване и концентрация на възбуждане в кората на главния мозък, където са представени централните участъци на анализаторите. Според И. П. Павлов, слаб стимулпредизвиква процес на възбуждане в кората на главния мозък, който лесно се излъчва (разпространява). В резултат на облъчването на процеса на възбуждане се повишава чувствителността на друг анализатор.
Под действието на силен дразнител възниква процес на възбуждане, който, напротив, има тенденция към концентрация. Според закона за взаимната индукция това води до инхибиране в централните участъци на други анализатори и намаляване на чувствителността на последните. Промените в чувствителността на анализаторите могат да бъдат причинени от излагане на вторични сигнални стимули. По този начин бяха получени факти за промени в електрическата чувствителност на очите и езика в отговор на представянето на думите "кисело като лимон" на субектите. Тези промени бяха подобни на тези, наблюдавани, когато езикът беше действително раздразнен с лимонов сок.
Познавайки моделите на промени в чувствителността на сетивните органи, човек може
чрез използване на специално подбрани странични стимули за сенсибилизиране на един или друг рецептор, т.е. повишава чувствителността му. Сенсибилизирането може да се постигне и чрез упражнения. Известно е например как се развива звуковият слух при децата, които изучават музика.
Взаимодействието на усещанията се проявява в друг вид явления, наречени синестезия. Синестезия- това е възникването под въздействието на дразнене на един анализатор на усещане, характерно за друг анализатор. Синестезията се наблюдава в голямо разнообразие от усещания. Най-честата визуално-слухова синестезия, когато под въздействието на звукови стимули субектът има визуални образи. При различни хораняма припокриване в тези синестезии, но те са доста постоянни за всеки индивид. Известно е, че някои композитори (Н. А. Римски-Корсаков, А. И. Скрябин и др.) притежават способността за цветен слух.
Феноменът синестезия се основава на създаването в последните годиницветомузикални апарати, преобразуващи звукови образи в цветни и интензивно изучаване на цветомузика. По-рядко се срещат случаи на слухови усещания при излагане на зрителни стимули, вкусови усещания в отговор на слухови стимули и др. Не всички хора имат синестезия, въпреки че е доста разпространена. Никой не се съмнява в възможността за използване на такива изрази като "остър вкус", "крещящ цвят", "сладки звуци" и др. Феноменът на синестезията е още едно доказателство за постоянната взаимосвързаност на анализаторните системи на човешкото тяло, целостта на сетивното отражение на обективния свят (според T.P. Zinchenko).
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
Хоствано на http://www.allbest.ru/
Въведение
Вариабилност в чувствителността на анализаторите и нейните причини
Заключение
Литература
Въведение
Ние научаваме за богатството на света около нас, за звуци и цветове, миризми и температура, размер и много повече чрез сетивата. С помощта на сетивните органи човешкото тяло получава под формата на усещания разнообразна информация за състоянието на външната и вътрешната среда.
Усещането е най-простият умствен процес, състоящ се в отразяването на индивидуални свойства на обекти и явления от материалния свят, както и на вътрешните състояния на тялото чрез пряко въздействие на стимули върху съответните рецептори.
Сетивните органи приемат, избират, натрупват информация и я предават на мозъка, който всяка секунда приема и обработва този огромен и неизчерпаем поток. В резултат на това има адекватно отражение на околния свят и състоянието на самия организъм.
Усещанията са форма на отражение на адекватни стимули. Адекватен възбудител на зрителното усещане е електромагнитното излъчване, характеризиращо се с дължини на вълните в диапазона от 380 до 770 милимикрона, които се трансформират в зрителния анализатор в нервен процес, който генерира зрително усещане. Слуховите усещания са резултат от излагане на рецептори на звукови вълни с честота на трептене от 16 до 20 000 Hz. Тактилните усещания се предизвикват от действието на механични стимули върху повърхността на кожата. Вибрационните, които придобиват особено значение за глухите, се причиняват от вибрациите на предметите. Други усещания (температурни, обонятелни, вкусови) също имат свои специфични стимули. Различните видове усещания обаче се характеризират не само със специфичност, но и с общи за тях свойства. Тези свойства включват качество, интензивност, продължителност и пространствена локализация.
Вариабилност в чувствителността на анализаторите и нейните причини
Качеството е основната характеристика на дадено усещане, което го отличава от другите видове усещания и варира в рамките на даден тип. Слуховите усещания се различават по височина, тембър, сила на звука; визуални - по наситеност, цветови тон и др. Качественото разнообразие от усещания отразява безкрайното разнообразие от форми на движение на материята.
Интензивността на усещането е негова количествена характеристика и се определя от силата на действащия стимул и функционалното състояние на рецептора.
Продължителността на едно усещане е неговата времева характеристика. То също се определя от функционалното състояние на сетивния орган, но главно от продължителността на дразнителя и неговата интензивност. Когато се приложи стимул към сетивния орган, усещането не възниква веднага, а след известно време, което се нарича латентен (скрит) период на усещане. Латентният период за различните видове усещания не е еднакъв: за тактилните усещания например той е 130 милисекунди, за болката - 370 милисекунди. Усещането за вкус възниква 50 милисекунди след прилагането на химичен стимул върху повърхността на езика.
Както усещането не възниква едновременно с началото на действието на дразнителя, така и не изчезва едновременно с прекратяването на неговото действие. Тази инертност на усещанията се проявява в така нареченото последействие.
Зрителното усещане има известна инерция и не изчезва веднага след спиране на действието на дразнителя, който го е причинил. Принципът на кинематографията се основава на инерцията на зрението, на запазването на визуално впечатление за известно време.
Подобно явление се среща и в други анализатори. Например слуховите, температурните, болковите и вкусовите усещания също продължават известно време след действието на стимула.
Усещанията се характеризират и с пространствената локализация на стимула. Пространственият анализ, извършван от далечни рецептори, ни дава информация за локализацията на стимула в пространството. Контактните усещания (тактилни, болкови, вкусови) съответстват на тази част от тялото, която е засегната от стимула. В същото време локализирането на усещанията за болка е дифузно и по-малко точно от тактилните.
Различни сетивни органи, които ни дават информация за състоянието на външния свят около нас, могат да покажат тези явления с по-голяма или по-малка точност. Чувствителността на сетивния орган се определя от минималния стимул, който при дадени условия е способен да предизвика усещане. Минималната сила на дразнителя, която предизвиква едва забележимо усещане, се нарича долен абсолютен праг на чувствителност.
Дразнителите с по-малка сила, така наречените подпрагови, не предизвикват усещания и сигналите за тях не се предават в кората на главния мозък. Кората във всеки отделен момент от безкраен брой импулси възприема само жизненоважни, като забавя всички останали, включително импулси от вътрешни органи. Тази позиция е биологично разумна. Невъзможно е да си представим живота на организъм, в който кората на главния мозък еднакво възприема всички импулси и реагира на тях. Това би довело тялото до неизбежна смърт.
Долният праг на усещанията определя нивото на абсолютна чувствителност на този анализатор. Съществува обратна връзка между абсолютната чувствителност и праговата стойност: колкото по-ниска е праговата стойност, толкова по-висока е чувствителността на този анализатор.
Нашите анализатори са с различна чувствителност. Прагът на една човешка обонятелна клетка за съответните миризливи вещества не надвишава 8 молекули. Необходими са най-малко 25 000 пъти, за да се предизвика вкусово усещане. повече молекулиотколкото да създаде обонятелно усещане.
Чувствителността на зрителния и слуховия анализатор е много висока. Човешкото око, както показват експериментите на S.I. Вавилов, е в състояние да види светлина, когато само 2-8 кванта лъчиста енергия удари ретината. Това означава, че бихме могли да видим горяща свещ в пълна тъмнина на разстояние до 27 километра. В същото време, за да усетим допир, се нуждаем от 100-10 000 000 пъти повече енергия, отколкото при зрителни или слухови усещания.
Абсолютната чувствителност на анализатора е ограничена не само от долния, но и от горния праг на усещане. Горният абсолютен праг на чувствителност е максималната сила на стимула, при която все още възниква усещане, адекватно на действащия стимул. По-нататъшното увеличаване на силата на стимулите, действащи върху нашите рецептори, причинява само болезнено усещане в тях (например много силен звук, ослепителна яркост).
Стойността на абсолютните прагове, както долните, така и горните, варира в зависимост от различни условия: естеството на дейността и растежа на човек, функционалното състояние на рецептора, силата и продължителността на дразнене и др.
С помощта на сетивните органи можем не само да установим наличието или отсъствието на определен стимул, но и да различим стимулите по тяхната сила и качество. Минималната разлика между два стимула, която причинява едва забележима разлика в усещанията, се нарича праг на разграничаване или праг на разлика.
Чувствителността на разликата или чувствителността на дискриминацията също е обратно пропорционална на стойността на прага на разликата: колкото по-висок е прагът на дискриминация, толкова по-ниска е чувствителността на разликата.
Усещането възниква като реакция на нервната система към определен стимул и има рефлекторен характер. Физиологичната основа на усещането е нервен процес, който възниква, когато стимулът действа върху адекватен за него анализатор.
Анализаторът се състои от три части: 1) периферен участък (рецептор), който е специален трансформатор на външна енергия в нервния процес; 2) аферентни (центростремителни) и еферентни (центробежни) нерви - пътища, свързващи периферната част на анализатора с централната; 3) подкорови и кортикални участъци (край на мозъка) на анализатора, където се извършва обработката на нервните импулси, идващи от периферните участъци.
За да възникне усещане, е необходима работата на целия анализатор като цяло. Въздействието на стимула върху рецептора предизвиква появата на дразнене. Началото на това дразнене се изразява в превръщането на външната енергия в нервен процес, който се произвежда от рецептора. От рецептора този процес по центростремителния нерв достига ядрената част на анализатора. Когато възбуждането достигне кортикалните клетки на анализатора, тялото реагира на дразнене. Ние усещаме светлина, звук, вкус или други качества на стимули.
Анализаторът представлява началната и най-важна част от целия път на нервните процеси или рефлексната дъга. Рефлексният пръстен се състои от рецептор, пътища, централна част и ефектор. Взаимната връзка на елементите на рефлексния пръстен осигурява основата за ориентацията на сложен организъм в околния свят, дейността на организма в зависимост от условията на неговото съществуване.
Процесът на зрително усещане не само започва в окото, но и завършва в него. Същото важи и за другите анализатори. Между рецептора и мозъка има не само пряка (центростремителна), но и обратна (центробежна) връзка. Принципът на обратната връзка, открит от I.M. Сеченов, изисква признаването, че сетивният орган е последователно рецептор и ефектор. Усещането не е резултат от центростремителен процес, то се основава на цялостен и освен това сложен рефлексен акт, който по своето формиране и протичане е подчинен на общи законирефлекторна дейност.
Динамиката на процесите, протичащи в такъв рефлексен пръстен, е вид асимилация на свойствата на външно влияние. Например, докосването е точно такъв процес, при който движенията на ръцете повтарят очертанията на даден предмет, сякаш се оприличават на неговата форма. Окото работи на същия принцип поради комбинацията от активността на неговия оптичен "устройство" с окуломоторни реакции. Движенията на гласните струни също възпроизвеждат обективната звукова природа. Когато вокално-моторната връзка беше изключена в експериментите, неизбежно се появи феноменът на вид глухота на звука. По този начин, благодарение на комбинацията от сензорни и двигателни компоненти, сензорният (анализиращ) апарат възпроизвежда обективните свойства на стимулите, действащи върху рецептора, и наподобява тяхната природа.
Сетивните органи всъщност са енергийни филтри, през които преминават съответните промени в околната среда.
Според една от хипотезите, която е най-близка до мен, подборът на информация в усещанията се извършва въз основа на критерия за новост. Наистина, в работата на всички сетивни органи има ориентация към промяната на стимулите. Под действието на постоянен стимул чувствителността изглежда притъпена и сигналите от рецепторите престават да текат към централния нервен апарат. По този начин усещането за допир има тенденция да избледнява. Може напълно да изчезне, ако дразнителят изведнъж спре да се движи по кожата. Чувствителните нервни окончания сигнализират на мозъка, че дразненето е налице само когато силата на стимулацията се промени, дори ако времето, през което тя натиска по-силно или по-слабо върху кожата, е много кратко.
Фактите, свидетелстващи за изчезването на ориентировъчната реакция към постоянен стимул, са получени в експериментите на E.N. Соколов. Нервната система фино моделира свойствата на външните обекти, които действат върху сетивата, създавайки техни невронни модели. Тези модели изпълняват функцията на селективно действащ филтър. Ако стимулът, който действа върху рецептора в момента, не съвпада с предварително установения нервен модел, се появяват импулси на несъответствие, което предизвиква ориентировъчна реакция. Обратно, ориентиращата реакция избледнява до стимула, който преди е бил използван в експериментите.
Чувствителността на анализаторите, определена от величината на абсолютните прагове, не е постоянна и се променя под въздействието на редица физиологични и психологически условия, сред които феноменът на адаптацията заема специално място.
Адаптацията или адаптацията е промяна в чувствителността на сетивните органи под въздействието на действието на стимул.
Могат да се разграничат три разновидности на това явление.
1. Адаптация като пълно изчезване на усещане в процеса на продължително действие на стимула. В случай на постоянни стимули, усещането има тенденция да избледнява. Например лек товар върху кожата скоро престава да се усеща. Явното изчезване на обонятелните усещания скоро след като навлезем в атмосфера с неприятна миризма също е често срещан факт. Интензивността на вкусовото усещане отслабва, ако съответното вещество се задържи в устата известно време и накрая усещането може да изчезне напълно.
Пълна адаптация на зрителния анализатор под действието на постоянен и неподвижен стимул не настъпва. Това се дължи на компенсиране на неподвижността на стимула поради движенията на самия рецепторен апарат. Постоянните произволни и неволеви движения на очите осигуряват непрекъснатост на зрителното усещане. Експерименти, при които изкуствено са създадени условия за стабилизиране на образа1 спрямо ретината, показват, че в този случай зрителното усещане изчезва 2-3 секунди след възникването му, т.е. пълна адаптация.
2. Адаптация се нарича и друго близко до описаното явление, което се изразява в притъпяване на усещането под въздействието на силен дразнител. Например, когато ръката се потопи в студена вода, интензивността на усещането, причинено от температурен стимул, намалява. Когато се преместим от полутъмна стая в ярко осветено пространство, първо сме заслепени и не можем да различим никакви детайли наоколо. След известно време чувствителността на зрителния анализатор рязко намалява и ние започваме да виждаме нормално. Това намаляване на чувствителността на окото към интензивна светлинна стимулация се нарича светлинна адаптация.
Описаните два вида адаптация могат да се комбинират с термина негативна адаптация, тъй като в резултат на тях чувствителността на анализаторите намалява.
3. Адаптация се нарича повишаване на чувствителността под въздействието на слаб стимул. Този вид адаптация, която е характерна за определени видове усещания, може да се определи като положителна адаптация.
В зрителния анализатор това е тъмна адаптация, когато чувствителността на окото се повишава под влиянието на престоя в тъмното. Подобна форма на слухова адаптация е адаптацията към мълчание.
Адаптивното регулиране на нивото на чувствителност, в зависимост от това кои стимули (слаби или силни) засягат рецепторите, има огромно биологично значение. Адаптацията помага за улавяне на слаби стимули чрез сетивните органи и предпазва сетивните органи от прекомерно дразнене в случай на необичайно силни въздействия.
Феноменът на адаптация може да се обясни с онези периферни промени, които настъпват във функционирането на рецептора при продължително излагане на стимул. И така, известно е, че под въздействието на светлина, визуалната лилава, разположена в пръчките на ретината, се разлага. На тъмно, напротив, визуалното лилаво се възстановява, което води до повишаване на чувствителността. Феноменът на адаптацията се обяснява и с процесите, протичащи в централните участъци на анализаторите. При продължителна стимулация кората на главния мозък реагира с вътрешно защитно инхибиране, което намалява чувствителността. Развитието на инхибиране причинява повишено възбуждане на други огнища, което допринася за повишаване на чувствителността в нови условия.
Интензивността на усещанията зависи не само от силата на стимула и нивото на адаптация на рецептора, но и от стимулите, които в момента засягат други сетивни органи. Промяната в чувствителността на анализатора под въздействието на дразнене на други сетивни органи се нарича взаимодействие на усещанията.
Литературата описва множество факти за промени в чувствителността, причинени от взаимодействието на усещанията. По този начин чувствителността на зрителния анализатор се променя под въздействието на слухова стимулация.
Слабите звукови стимули повишават цветовата чувствителност на зрителния анализатор. В същото време се наблюдава рязко влошаване на отличителната чувствителност на окото, когато например се използва силен шум от самолетен двигател като слухов стимул.
Зрителната чувствителност също се повишава под въздействието на някои обонятелни стимули. Въпреки това, при изразено отрицателно емоционално оцветяване на миризмата, се наблюдава намаляване на зрителната чувствителност. По същия начин, при слаби светлинни стимули, слуховите усещания се засилват, а излагането на интензивни светлинни стимули влошава слуховата чувствителност. Известни са факти за повишаване на зрителната, слуховата, тактилната и обонятелната чувствителност под въздействието на слаби болкови стимули.
Промяна в чувствителността на всеки анализатор се наблюдава и при подпрагова стимулация на други анализатори. И така, П.П. Лазарев (1878-1942) получава доказателства за намаляване на зрителната чувствителност под въздействието на облъчване на кожата с ултравиолетови лъчи.
По този начин всички наши анализаторни системи са в състояние да си влияят в по-голяма или по-малка степен. В същото време взаимодействието на усещанията, подобно на адаптацията, се проявява в два противоположни процеса: повишаване и намаляване на чувствителността. Общата закономерност тук е, че слабите стимули повишават, а силните намаляват чувствителността на анализаторите по време на тяхното взаимодействие.
Взаимодействието на усещанията се проявява в друг вид явления, наречени синестезия. Синестезията е възникването под въздействието на дразнене на един анализатор на усещане, характерно за друг анализатор. Синестезията се наблюдава в голямо разнообразие от усещания. Най-честата визуално-слухова синестезия, когато под въздействието на звукови стимули субектът има визуални образи. В тези синестезии няма припокриване между различни хора, но те са доста постоянни за всеки индивид.
Феноменът на синестезията е в основата на създаването през последните години на цветно-музикални средства, които превръщат звуковите образи в цветни. По-рядко се срещат случаи на слухови усещания при излагане на зрителни стимули, вкусови усещания в отговор на слухови стимули и др. Не всички хора имат синестезия, въпреки че е доста разпространена. Феноменът на синестезията е още едно доказателство за постоянната взаимосвързаност на анализаторните системи на човешкото тяло, целостта на сетивното отражение на обективния свят.
Повишаването на чувствителността в резултат на взаимодействието на анализаторите и упражненията се нарича сенсибилизация.
Физиологичният механизъм на взаимодействие на усещанията е процесите на облъчване и концентрация на възбуждане в кората на главния мозък, където са представени централните участъци на анализаторите. Според И.П. Павлов, слаб дразнител предизвиква процес на възбуждане в кората на главния мозък, който лесно се ирадиира (разпространява). В резултат на облъчването на процеса на възбуждане се повишава чувствителността на друг анализатор. Под действието на силен дразнител възниква процес на възбуждане, който, напротив, има тенденция към концентрация. Според закона за взаимната индукция това води до инхибиране в централните участъци на други анализатори и намаляване на чувствителността на последните.
Промените в чувствителността на анализаторите могат да бъдат причинени от излагане на вторични сигнални стимули. Така бяха получени фактите за промени в електрическата чувствителност на очите и езика в отговор на представянето на думите "кисел като лимон" на субектите. Тези промени бяха подобни на тези, наблюдавани, когато езикът беше действително раздразнен с лимонов сок.
Познавайки моделите на промени в чувствителността на сетивните органи, е възможно чрез използване на специално подбрани странични стимули да се сенсибилизира един или друг рецептор, т.е. повишава чувствителността му.
Сенсибилизирането може да се постигне и чрез упражнения.
Възможностите за трениране на сетивните органи и тяхното усъвършенстване са много големи. Могат да се разграничат две области, които определят повишаването на чувствителността на сетивните органи: 1) сенсибилизация, която спонтанно води до необходимостта от компенсиране на сензорни дефекти (слепота, глухота) и 2) сенсибилизация, причинена от дейността, специфичните изисквания на професията на субекта.
Загубата на зрение или слух се компенсира до известна степен от развитието на други видове чувствителност.
анализатор на чувствителността усещане стимул
Заключение
От особен интерес е появата при хората на чувствителност към стимули, за които няма адекватен рецептор. Такава например е дистанционната чувствителност към препятствия при слепите.
Явленията на сенсибилизация на сетивните органи се наблюдават при хора, които дълго време са се занимавали с определени специални професии. Опитните пилоти могат лесно да определят броя на оборотите на двигателя на ухо. Различават свободно между 1300 и 1340 оборота. Нетренираните улавят разликата само между 1300 и 1400 оборота.
Всичко това е доказателство, че нашите усещания се развиват под влияние на условията на живот и изискванията на практическата трудова дейност.
Въпреки големия брой подобни факти, проблемът за упражняването на сетивните органи все още не е достатъчно проучен. Изучаването му значително ще разшири способностите на човек!
Литература:
1. Немов Р.С. Психология. В 3 книги. Книга 1. Общи основи на психологията - М .: ВЛАДОС, 2000.
2. Обща психология. /Под редакцията на A.V. Петровски. - М.: Просвещение, 1991
3. Основи на психологията. Работилница / Ред.-съст. Л.Д. Столяренко. Ростов n / a, 1999.
4. Рубинщайн S.L. Основи обща психология. - в 2 тома - М., 1984.
5. Столяренко Л.Д. Основи на психологията. - Ростов на Дон: Феникс, 1997.
Хоствано на Allbest.ru
Подобни документи
Стойността на изучаването на човешки анализатори от гледна точка информационни технологии. Видове човешки анализатори, техните характеристики. Физиология на слуховия анализатор като средство за възприемане на звукова информация. Чувствителността на слуховия анализатор.
резюме, добавено на 27.05.2014 г
Структури и механизми на интеграция на болката. Характеристики на болковата чувствителност на устната лигавица. Болкова чувствителност, неврофизиологични механизми на усещане за болка. Болка при приемане на устната кухина. Физиологични механизми на анестезията.
курсова работа, добавена на 14.12.2014 г
Причината за възбуждането в рецептора. Появата на сложни умствени действия, основани на усещания. Синтез и анализ на аферентни импулси от клетки. Механизмът на настаняване на окото и неговата чувствителност към възприемане на светлина. разлика в височината и интензивността на звука.
лекция, добавена на 25.09.2013 г
Принципът на анализатора, неговите отдели. Проприоцептивна чувствителност, мускулни рецептори. Вестибуларни и висцерални анализатори, интерорецептори. Видове висцерорецептори в системите на тялото. Тактилни, ноцицептивни и слухови анализатори.
тест, добавен на 09/12/2009
Нервната система като най-важната интегрираща функция на организма. Участие на човешката нервна система в процеса на адекватна адаптация към околната среда. Долен и горен абсолютен праг на чувствителност. Класификация на нервните рецептори и техните функции.
резюме, добавено на 23.02.2010 г
Морфофункционална организация на зрителната система: кожна рецепция, тактилна чувствителност и нейните пространствени прагове. Пътища на соматосензорната система. Характеристики на половите характеристики на тактилната чувствителност на студенти от 2-ра година.
курсова работа, добавена на 17.05.2015 г
Теории за формирането на временна връзка на условен рефлекс. Физиология на човешката кожна чувствителност. Етапи и механизъм на условния рефлекс. Аферентни стимули на кожно-кинестетичния анализатор. Връзка между интензитета на стимула и реакцията.
тест, добавен на 09.01.2015 г
Биологична ролявкусови усещания. Подробни характеристики на вкусовия анализатор. Етапи на първична трансформация химична енергиявкусови вещества в енергия нервна възбудавкусови рецептори. Характеристики на адаптация на вкусовата чувствителност.
презентация, добавена на 28.04.2015 г
Понятие, структура и функции на сензорната система, кодиране на информация. Структурна и функционална организация на анализаторите. Свойства и характеристики на рецепторния и генераторния потенциал. Цветно зрение, визуални контрасти и последователни изображения.
тест, добавен на 01/05/2015
Адаптация и сенсибилизация, влияние на факторите върху вкусовите и обонятелните усещания. Експериментално предизвикана обонятелна чувствителност, индивидуална чувствителност към миризми и вкусове. Физиотерапевтични и хирургични методи за възстановяване на обонянието.
